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作者简介：张继革（&>*?—），男，讲师，&>>@年毕业于大庆石油学院化工过程机械专业，获硕士学位，清华大学在读博士生。
吴元强（&>#>—），男，研究员，&>**年毕业于清华大学陀螺仪及导航专业，获硕士学位，从事核反应堆控制棒驱动机构研究。
张征明（&>*A —），男，副研究员，&>>#年毕业于清华大学流体力学专业，获硕士学位，从事反应堆工程设计及力学分析。盛选禹（&>*>—），男，助理研究员，&>>?年毕业于清华大学摩擦学专业，获博士学位，从事反应堆工程设计及摩擦学分析。
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控制棒新型电磁驱动机构动态特性实验研究
张继革，吴元强，盛选禹，张征明
（清华大学核能技术设计研究院，北京!&)))?@）
摘要：介绍了一种全新的控制棒驱动机构方案—可动线圈电磁铁控制棒驱动机构，它将应用于中国先进研究堆上。该研究给出了动态位移实验曲线以及位移修正曲线。实验证明该机构运行稳定，没有任何抖动，各状态之间转换平稳，定位精度高，动态负载能力强，采用间接测量棒位时需要进行位移修正，位移修正值与电流和载荷有关。
关键词：控制棒；电磁；驱动机构；动态特性；实验研究
)!引言
控制棒驱动机构是反应堆的重要动作部件，通过它的动作带动控制棒组件在堆芯内上下抽插，以实现反应堆的启动、停堆、调节功率和事故反插。目前常见的驱动机构有磁力提升型、磁阻马达型、液压驱动或水力驱动及齿轮齿
条驱动等形式［&B #］
。本文介绍的可动线圈电磁
铁驱动机构是清华大家核能技术设计研究院研制的一种全新的控制棒驱动机构方案，即将应用于中国先进研究堆上。
可动线圈电磁铁驱动机构与目前在压水堆上使用的磁力提升器相比，虽然同属于全封闭电磁传动，但其原理上有重大区别。磁力提升器是靠三组线圈的交替作用，使处于密封筒内的机构做步进式的运动，其可动机构完全处于密封筒内。而可动线圈电磁铁驱动则是靠电磁铁线圈的连续移动，使位于密封筒内被外面的
电磁线圈所吸引的衔铁以及与其相连的驱动对象随之移动，其驱动机构完全处于密封筒外。选择可动线圈电磁铁驱动机构作为中国先进研究堆使用的控制棒驱动机构方案，其主要出发点是在全封闭的条件下，实现使控制棒连续移动的要求；同时，也考虑到运动的可靠性和设备
的经济性等其他因素［@］
。
&!机构原理
动态特性实验是在该机构的原理样机上完成的。控制棒新型电磁驱动机构的原理样机由支架、步进电机、滚珠丝杠、电磁铁、套筒、衔铁、连杆及托盘、缓冲器等组成，此外还有相应的电源及步进电机控制系统，参见图&。步进电机直接转动滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母拖动被支撑在支架上的线圈上下运动。电磁线圈与套管内的衔铁相互作用产生电磁吸力，从而带动衔铁、连杆及托盘一起上下运动。由于#个电磁
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